Tiafentanil (A-3080), podobny w strukturze do sufentanilu, jest stosowany w medycynie weterynaryjnej jako bezpieczniejsza alternatywa dla karfentanilu (indeks terapeutyczny wynosi x48 w porównaniu do x16 dla karfentanilu). Eksperymenty mające na celu unieruchomienie zwierząt za pomocą tiafentanilu i podobnych opioidów przeprowadzono na Uniwersytecie Salt Lake City we współpracy z Edgewood Chemical Research, Development and Technology Center (ERDEC).
Remifentanil jest syntetycznym środkiem przeciwbólowym z grupy fentanylu, po raz pierwszy zsyntetyzowanym w 1991 roku przez firmę Glaxo Pharmaceuticals i obecnie dostępnym pod marką Ultiva.
W organizmie ludzkim remifentanil jest szybko rozkładany przez esterazy osocza i dlatego ma najkrótszy czas działania spośród stosowanych opioidów. Utrata przytomności po wstrzyknięciu remifentanilu jest bardzo szybka, następuje w ciągu 30 sekund po wstrzyknięciu, a nie później niż 5-10 minut później lek również szybko przestaje działać.
Biorąc pod uwagę wysoki indeks terapeutyczny remifentanilu, nowy środek przeciwbólowy nie mógł zostać zignorowany przez twórców nieśmiercionośnej broni chemicznej. Założono, że gdy remifentanil zostanie użyty jako środek obezwładniający, jego działanie minie tak szybko, że osoba nie będzie miała czasu na rozwinięcie poważnych zaburzeń oddechowych.
W raporcie z 1994 roku przygotowanym przez C.P. Fergusona, dyrektora technicznego Edgewood Chemical Research, Development and Technology Center (ERDEC), stwierdzono, że syntetyczne opioidy, takie jak remifentanil, powinny być uważane za głównych kandydatów do stosowania jako nieśmiercionośne środki chemiczne.
Zgodnie z dokumentem, szybko działające fentanyle zostały już zsyntetyzowane w laboratorium ERDEC i przeszły wstępne oceny toksykologiczne. W 2001 r. Biuro Sił Obrony Chemicznej i Biologicznej (USASBC-COM) przeprowadziło prace eksperymentalne w celu oceny wykonalności remifentanylu jako środka unieruchamiającego.
Przez wiele lat karfentanyl był słusznie uważany za najsilniejszą z biologicznie aktywnych substancji zsyntetyzowanych przez człowieka i został nawet wpisany do Księgi Rekordów Guinnessa. Jednak w 1991 roku, w tym samym czasie co remifentanil, firma Glaxo zsyntetyzowała jeszcze silniejszy środek przeciwbólowy z tej grupy, przewyższający karfentanil 25-krotnie. Struktura chemiczna tej substancji to remifentanil, w którym końcowa grupa metylowa została zastąpiona grupą tretbutylową.
Zgodnie z dokumentem, szybko działające fentanyle zostały już zsyntetyzowane w laboratorium ERDEC i przeszły wstępne oceny toksykologiczne. W 2001 r. Biuro Sił Obrony Chemicznej i Biologicznej (USASBC-COM) przeprowadziło prace eksperymentalne w celu oceny wykonalności remifentanylu jako środka unieruchamiającego.
Przez wiele lat karfentanyl był słusznie uważany za najsilniejszą z biologicznie aktywnych substancji zsyntetyzowanych przez człowieka i został nawet wpisany do Księgi Rekordów Guinnessa. Jednak w 1991 roku, w tym samym czasie co remifentanil, firma Glaxo zsyntetyzowała jeszcze silniejszy środek przeciwbólowy z tej grupy, przewyższający karfentanil 25-krotnie. Struktura chemiczna tej substancji to remifentanil, w którym końcowa grupa metylowa została zastąpiona grupą tretbutylową.
Dawka przeciwbólowa tej substancji u myszy wynosiła zaledwie 0,021 µg/kg w porównaniu do 0,52 µg/kg dla poprzedniego lidera karfentanilu. Czas trwania analgezji wynosi około 1,5 godziny, co czyni tę substancję mało użyteczną jako środek obezwładniający.
Czescy badacze eksperymentowali z donosowymi i spojówkowymi drogami podawania remifentanilu. Drogi te mogą być przydatne do szybkiej analgezji u dużej liczby ofiar (w katastrofach, wypadkach itp.).
Badania nad środkami obezwładniającymi z grupy fentanylu w różnych krajach
Chiny. ChRL zawsze była uważana za jednego ze światowych liderów w syntezie i badaniu najbardziej aktywnych pochodnych tebainy i fenylopiperydyny, a teraz wydaje się, że osiągnęli również wyjątkowy sukces w ulepszaniu szybkiego działania leków do unieruchamiania ludzi i zwierząt.
Chiny są jedynym krajem, który wyprodukował komercyjną próbkę "pistoletu strzykawkowego" do użytku wojskowego i policyjnego, zwanego "pistoletem uspokajającym BBQ-901", który pozwala unieruchomić wroga na odległość do 40 metrów. Według producenta, udało im się osiągnąć imponującą szybkość, po trafieniu "cel nie może się poruszać i stawiać oporu w mniej niż minutę.
We wcześniejszych modelach czas przed unieruchomieniem był określony między 1 a 3 minutami i zależał od wybranego środka znieczulającego oraz od tego, w którą część ciała trafiła strzykawka. Efekt wstrzyknięcia środka znieczulającego zaczyna słabnąć po 3 do 4 minutach.
Czescy badacze eksperymentowali z donosowymi i spojówkowymi drogami podawania remifentanilu. Drogi te mogą być przydatne do szybkiej analgezji u dużej liczby ofiar (w katastrofach, wypadkach itp.).
Badania nad środkami obezwładniającymi z grupy fentanylu w różnych krajach
Chiny. ChRL zawsze była uważana za jednego ze światowych liderów w syntezie i badaniu najbardziej aktywnych pochodnych tebainy i fenylopiperydyny, a teraz wydaje się, że osiągnęli również wyjątkowy sukces w ulepszaniu szybkiego działania leków do unieruchamiania ludzi i zwierząt.
Chiny są jedynym krajem, który wyprodukował komercyjną próbkę "pistoletu strzykawkowego" do użytku wojskowego i policyjnego, zwanego "pistoletem uspokajającym BBQ-901", który pozwala unieruchomić wroga na odległość do 40 metrów. Według producenta, udało im się osiągnąć imponującą szybkość, po trafieniu "cel nie może się poruszać i stawiać oporu w mniej niż minutę.
We wcześniejszych modelach czas przed unieruchomieniem był określony między 1 a 3 minutami i zależał od wybranego środka znieczulającego oraz od tego, w którą część ciała trafiła strzykawka. Efekt wstrzyknięcia środka znieczulającego zaczyna słabnąć po 3 do 4 minutach.
Według Brytyjskiego Laboratorium Badań Obronnych (DSTL), "winyl-karfentanil" zsyntetyzowany w 1990 r. w Pekińskim Instytucie Chemii Farmaceutycznej, może mieć potencjalne znaczenie militarne. "Winyl-karfentanil" ma w przybliżeniu taką samą aktywność jak karfentanil, ale jego dwa analogi o numerach 1379 i 1387 przewyższają go odpowiednio 1,6 i 2 razy. Prace nad aktywnością i syntezą pochodnych karfentanilu i ochmekarfentanilu przeprowadzono w Szpitalu Wojskowym w Nanjing w latach 1992-1993.
Republika Czeska. W 1985 r. czeski lekarz Ladislav Hess otrzymał od firmy farmaceutycznej Janssen 1 gram nowego, silnego środka przeciwbólowego - karfentanilu, który został przetestowany na trzech ochotnikach. W dawce 0,25 µg/kg, karfentanil powodował analgezję, uspokojenie i sen po podaniu domięśniowym i donosowym, ale nawet ta "homeopatyczna" dawka zmniejszała częstość oddechów o połowę.
Do 1989 r. Czechosłowacka Republika Socjalistyczna była członkiem Organizacji Układu Warszawskiego i wraz z ZSRR opracowywała nowe rodzaje nieśmiercionośnej broni chemicznej. Po rozpadzie Czechosłowacji i jej przystąpieniu do NATO, po długiej przerwie, na początku XXI wieku Republika Czeska wznowiła prace nad "farmakologiczną bronią nieśmiercionośną".
W 2005 roku, podczas III Europejskiego Sympozjum na temat Broni Nieśmiercionośnej, grupa czeskich naukowców przedstawiła raport na temat efektów inhalacyjnych różnych preparatów, w tym opartych na remifentanilu, sufentanilu i alfentanilu, na szczurach. Eksperymenty te potwierdziły fakt, że fentanyle te nie mają dużej szybkości działania - depresyjny wpływ takich aerozoli na zwierzęta stał się zauważalny dopiero po 10-minutowej ekspozycji.
Według danych uzyskanych przez czeskich naukowców, ultra silne opioidy, takie jak karfentanil i sufentanil, całkowicie tłumią agresję u zwierząt doświadczalnych, co jest bardzo ważną cechą nowoczesnych środków obezwładniających.
Do 1989 r. Czechosłowacka Republika Socjalistyczna była członkiem Organizacji Układu Warszawskiego i wraz z ZSRR opracowywała nowe rodzaje nieśmiercionośnej broni chemicznej. Po rozpadzie Czechosłowacji i jej przystąpieniu do NATO, po długiej przerwie, na początku XXI wieku Republika Czeska wznowiła prace nad "farmakologiczną bronią nieśmiercionośną".
W 2005 roku, podczas III Europejskiego Sympozjum na temat Broni Nieśmiercionośnej, grupa czeskich naukowców przedstawiła raport na temat efektów inhalacyjnych różnych preparatów, w tym opartych na remifentanilu, sufentanilu i alfentanilu, na szczurach. Eksperymenty te potwierdziły fakt, że fentanyle te nie mają dużej szybkości działania - depresyjny wpływ takich aerozoli na zwierzęta stał się zauważalny dopiero po 10-minutowej ekspozycji.
Według danych uzyskanych przez czeskich naukowców, ultra silne opioidy, takie jak karfentanil i sufentanil, całkowicie tłumią agresję u zwierząt doświadczalnych, co jest bardzo ważną cechą nowoczesnych środków obezwładniających.
Indie. Od 2010 roku Organizacja Badań i Rozwoju Obronności indyjskiego Ministerstwa Obrony (DRDO) również wykazuje zwiększone zainteresowanie pochodnymi fentanylu. Opioidowe środki przeciwbólowe zsyntetyzowane przez indyjskich chemików mają wysoki wskaźnik bezpieczeństwa i są równie aktywne jak fentanyl. Jednak sądząc po publikacjach w prasie otwartej, nie osiągnięto jeszcze znaczących wyników.
DRDO pracuje również nad uproszczeniem i obniżeniem kosztów otrzymywania fentanylu, stosując tak zwaną syntezę "one-pot", czyli bez izolowania produktów pośrednich. Trwają badania nad sublimacją termiczną i różnymi metodami oznaczania fentanylu w środowisku.
DRDO pracuje również nad uproszczeniem i obniżeniem kosztów otrzymywania fentanylu, stosując tak zwaną syntezę "one-pot", czyli bez izolowania produktów pośrednich. Trwają badania nad sublimacją termiczną i różnymi metodami oznaczania fentanylu w środowisku.
Iran. Uniwersytet Imama Husseina badał związek między aktywnością a strukturą chemiczną 70 pochodnych fentanylu. Irańscy chemicy byli zainteresowani wpływem różnych grup farmakoforowych na aktywność przeciwbólową.
RPA. Na początku lat 90-tych RPA poszukiwała "narkotycznych środków obezwładniających" z grupy fentanylu. Co najmniej cztery pochodne fentanylu zostały zsyntetyzowane i przetestowane na myszach bez większego powodzenia.
USA. W Stanach Zjednoczonych eksperymenty nad wpływem aerozolu na naczelne zostały przeprowadzone w latach 80-tych, ale ich wyniki nigdy nie zostały opublikowane, ponieważ większość dokumentów dotyczących rozwoju nowych środków obezwładniających z tej grupy jest nadal klasyfikowana jako "tajne". Przykładowo, jeden z dokumentów opublikowanych przez Edgewood Chemical Research, Development and Technology Center (ERDEC) w 1992 roku zawiera dane na temat aktywności ponad 60 pochodnych fentanylu, ale część informacji, prawdopodobnie dotyczących najbardziej obiecujących związków, została usunięta z publikacji.
Na początku lat 90. ERDEC próbował zsyntetyzować pochodne karfentanylu, które łączyłyby właściwości agonisty i antagonisty receptora opioidowego. Leki z tej klasy, takie jak buprenorfina i butorfanol, mają stosunkowo wysoki indeks terapeutyczny dla opiatów i rzadko powodują śmiertelne przedawkowanie. Zsyntetyzowane cyklopropylowe i allilowe analogi karfentanilu nie miały jednak przewagi w zakresie bezpieczeństwa nad znanymi już fentanylami.
RPA. Na początku lat 90-tych RPA poszukiwała "narkotycznych środków obezwładniających" z grupy fentanylu. Co najmniej cztery pochodne fentanylu zostały zsyntetyzowane i przetestowane na myszach bez większego powodzenia.
USA. W Stanach Zjednoczonych eksperymenty nad wpływem aerozolu na naczelne zostały przeprowadzone w latach 80-tych, ale ich wyniki nigdy nie zostały opublikowane, ponieważ większość dokumentów dotyczących rozwoju nowych środków obezwładniających z tej grupy jest nadal klasyfikowana jako "tajne". Przykładowo, jeden z dokumentów opublikowanych przez Edgewood Chemical Research, Development and Technology Center (ERDEC) w 1992 roku zawiera dane na temat aktywności ponad 60 pochodnych fentanylu, ale część informacji, prawdopodobnie dotyczących najbardziej obiecujących związków, została usunięta z publikacji.
Na początku lat 90. ERDEC próbował zsyntetyzować pochodne karfentanylu, które łączyłyby właściwości agonisty i antagonisty receptora opioidowego. Leki z tej klasy, takie jak buprenorfina i butorfanol, mają stosunkowo wysoki indeks terapeutyczny dla opiatów i rzadko powodują śmiertelne przedawkowanie. Zsyntetyzowane cyklopropylowe i allilowe analogi karfentanilu nie miały jednak przewagi w zakresie bezpieczeństwa nad znanymi już fentanylami.
W 1993 roku w ERDEC zsyntetyzowano 2-fluoroanilido pochodne karfentanilu, alfentanilu i sufentanilu, być może najbardziej interesującą grupę opioidowych środków obezwładniających. W eksperymentach na myszach fluorokarfentanil był o 25% mniej toksyczny i 7 razy bardziej aktywny niż karfentanil. Jednocześnie jego wskaźnik bezpieczeństwa (LD50) był 8 razy wyższy niż karfentanilu.
Według niepotwierdzonych oficjalnych doniesień, w 2001 roku amerykańskie siły specjalne użyły aerozolu karfentanilu do szturmu na kompleks jaskiń Tora Bora w północnym Afganistanie, który talibowie przekształcili w podziemną fortecę nie do zdobycia.
Chiny: niezadeklarowana wojna chemiczna
Ze względu na niezwykle małą pojedynczą dawkę narkotyku, karfentanyl jest idealny do handlu narkotykami - 1 kg karfentanylu odpowiada 4 tonom heroiny. W ciągu ostatniej dekady nielegalny karfentanyl szybko rozprzestrzenił się w Stanach Zjednoczonych i Europie Zachodniej. Do 2016 r. karfentanyl zajmował czwarte miejsce wśród pochodnych fentanylu wykrytych w próbkach narkotyków przesłanych do amerykańskich laboratoriów kryminalistycznych.
W Stanach Zjednoczonych karfenanil odpowiada za ponad połowę zgonów spowodowanych przedawkowaniem pochodnych fentanylu. W 2016 roku 389 osób w 10 stanach USA padło ofiarą śmiertelnego przedawkowania karfentanylu w okresie 6 miesięcy.
W Unii Europejskiej karfentanyl stał się nielegalny pod koniec 2012 roku, praktycznie w tym samym czasie co w Europie Wschodniej - pierwsze zgony z powodu przedawkowania karfentanylu odnotowano na Białorusi w tym samym roku. Kraje bałtyckieodnotowały największą liczbę konfiskat karfentanilu przez policję, ale w Wielkiej Brytanii odnotowano największą liczbę zgonów, z największą konfiskatą 440 gramów karfentanilu dokonaną w Wielkiej Brytanii.
Według niepotwierdzonych oficjalnych doniesień, w 2001 roku amerykańskie siły specjalne użyły aerozolu karfentanilu do szturmu na kompleks jaskiń Tora Bora w północnym Afganistanie, który talibowie przekształcili w podziemną fortecę nie do zdobycia.
Chiny: niezadeklarowana wojna chemiczna
Ze względu na niezwykle małą pojedynczą dawkę narkotyku, karfentanyl jest idealny do handlu narkotykami - 1 kg karfentanylu odpowiada 4 tonom heroiny. W ciągu ostatniej dekady nielegalny karfentanyl szybko rozprzestrzenił się w Stanach Zjednoczonych i Europie Zachodniej. Do 2016 r. karfentanyl zajmował czwarte miejsce wśród pochodnych fentanylu wykrytych w próbkach narkotyków przesłanych do amerykańskich laboratoriów kryminalistycznych.
W Stanach Zjednoczonych karfenanil odpowiada za ponad połowę zgonów spowodowanych przedawkowaniem pochodnych fentanylu. W 2016 roku 389 osób w 10 stanach USA padło ofiarą śmiertelnego przedawkowania karfentanylu w okresie 6 miesięcy.
W Unii Europejskiej karfentanyl stał się nielegalny pod koniec 2012 roku, praktycznie w tym samym czasie co w Europie Wschodniej - pierwsze zgony z powodu przedawkowania karfentanylu odnotowano na Białorusi w tym samym roku. Kraje bałtyckieodnotowały największą liczbę konfiskat karfentanilu przez policję, ale w Wielkiej Brytanii odnotowano największą liczbę zgonów, z największą konfiskatą 440 gramów karfentanilu dokonaną w Wielkiej Brytanii.
"Rzeczywiście, karfentanyl jest idealną bronią terrorystyczną. Jest łatwo dostępny w dużych ilościach. Występuje w kilku formach - w tym tabletek, proszku i sprayu. Może być wchłaniany przez skórę lub wdychany. Działa szybko" - Michael J. Morell, były dyrektor CIA.
Poważnym zagrożeniem terrorystycznym jest łatwość, z jaką można nabyć duże ilości karfentanilu od chińskich firm chemicznych. Dochodzenie Associated Press zatytułowane "Broń chemiczna na sprzedaż: China's Uncontrolled Drug", opublikowane w 2016 r., wykazało, że co najmniej 12 chińskich firm jest skłonnych eksportować karfentanyl za zaledwie 2 750 USD za kilogram. Chińskie Ministerstwo Bezpieczeństwa Publicznego odmówiło jednak komentarza w tej sprawie.
Opublikowane wcześniej szacunki sugerują, że do "uśpienia" całej populacji USA potrzeba około 3 kilogramów substancji o wartości 15 000 dolarów.
Poważnym zagrożeniem terrorystycznym jest łatwość, z jaką można nabyć duże ilości karfentanilu od chińskich firm chemicznych. Dochodzenie Associated Press zatytułowane "Broń chemiczna na sprzedaż: China's Uncontrolled Drug", opublikowane w 2016 r., wykazało, że co najmniej 12 chińskich firm jest skłonnych eksportować karfentanyl za zaledwie 2 750 USD za kilogram. Chińskie Ministerstwo Bezpieczeństwa Publicznego odmówiło jednak komentarza w tej sprawie.
Opublikowane wcześniej szacunki sugerują, że do "uśpienia" całej populacji USA potrzeba około 3 kilogramów substancji o wartości 15 000 dolarów.
